2024-2025学年上海市十校物理高一下期末质量检测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年上海市十校物理高一下期末质量检测模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（ ）
A．时间、位移、速度 B．加速度、速度变化量、力
C．速度、速率、加速度 D．路程、时间、位移
2、 (本题9分)下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是
A．小石块被水平抛出后在空中运动的过程
B．木箱沿斜面匀速向下滑行的过程
C．人乘电梯加速上升的过程
D．子弹射穿木块的过程
3、 (本题9分)2018年12月27日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星；b为地球同步卫星；c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（　　

A．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大
B．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能小
C．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等
D．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小不相等
4、 (本题9分)如图所示，一水平圆盘可绕通过盘心O且垂直于盘面的竖直轴转动．在圆盘上放置小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动．木块A受力的个数为（ ）

A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5、 (本题9分)如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点，其中AB=2 m，BC=4 m．若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则O、A两点之间的距离等于

A．m B．m C．2 m D．4 m
6、 (本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能
D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度
7、 (本题9分)如图所示，一-轻弹簧左端与物体相连，右端与物体相连，开始时，、均在粗糙水平面上不动，弹筑处于原长状态。在物体上作用一水平向右的恒力使物体，、向右运动。在此过程中，下列说法中正确的为（ ）

A．合外力对物体所做的功等于物体的动能增量
B．外力做的功与摩擦力对物体做的功之和等于物体的动能增量
C．外力做的功及摩擦力对物体和做功的代数和等于物体和的动能增量及弹簧弹性势能增量之和
D．外力做的功加上摩擦力对物体做的功等于物体的动能增量与弹簧弹性势能增量之和
8、如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车AB总质量为M=3kg，质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，此时弹簧的弹性势能为6J，且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时，木块C被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下说法正确的是（ ）

A．弹簧伸长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动
B．木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1
C．木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动
D．木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s
9、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（ ）

A．重力对三个小球所做的功相同
B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小
C．三个小球到达底端时的动量相同
D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小
10、 (本题9分)若一个恒力对某做直线运动的物体做负功，则下列说法正确的是
A．这个力一定阻碍物体的运动
B．这个物体的动能一定增大
C．这个力可能与物体的运动方向相同
D．这个力的方向与物体的位移方向的夹角一定大于90°
二、实验题
11、（4分） (本题9分)如图所示为研究平抛运动的实验装置：

(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________
A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律
B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律
C．不能说明上述AB规律中的任何一条
D．能同时说明上述AB两条规律
(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：

A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2
B．在地面上依次铺白纸和复写纸。
C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。
D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。
E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。
请按要求完成：
①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________
②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）
12、（10分） (本题9分)图甲是验证机械能守恒定律的装置.一根轻细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t.重力加速度大小为g已知.
(1)用刻度尺测量遮光条宽度示数如图乙所示，则遮光条宽度为__________cm；
(2)若在误差允许范围内，等式gh =_____________成立，说明钢球F摆过程中机械能守恒.(用题中所给物理量符号表示)
(3)撤掉光电门并在悬点处安装一个拉力传感器(可直接读出各个时刻力的大小) ，钢球球心到悬点的距离为L，将钢球拉至h高处静止释放，测出绳子摆动到竖直位置时的拉力大小为F，若要验证机械能守恒，还需要测量的一个物理量是______________(用文字和字母表示)；验证该过程机械能守恒的表达式为______________________(用题中所给物理量符号表示).

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)1011年冬季奥运会将在北京举办．如图所示，滑雪训练平台高h＝5m，一运动员以初速度v0从平台边缘水平飞出后做平抛运动，着地点距平台边缘水平距离x＝10m．重力加速度取g＝10m/s1．求运动员

(1)飞行时间t
(1)初速度v0大小
(3)着地时速度方向与水平方向间的夹角．
14、（14分） (本题9分)如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：

(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；
(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能Ep为多少；
(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的的范围
15、（13分） (本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度从右端滑上B，一段时间后，以滑离B，并恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为．求：
（1）A刚滑离木板B时，木板B的速度；
（2）A与B的上表面间的动摩擦因数；
（3）圆弧槽C的半径R；
（4）从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能．

参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、B
【解析】
A. 时间不是矢量是标量，位移、速度是矢量，故A错误；
B. 加速度、速度变化量、力都是矢量，故B正确；
C. 速率不是矢量是标量，加速度、速度是矢量，故C错误；
D. 路程、时间不是矢量是标量，位移是矢量，故D错误。
2、A
【解析】
A. 小石块被水平抛出后在空中运动的过程物体只受到重力的作用，机械能守恒。故A正确。
B.木箱沿斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能减小，故木箱的机械能减小，故B错误。
C.人随电梯加速上升的过程，人的重力势能和动能都增加，它们之和即机械能增加，故C错误。
D.子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程，系统克服阻力做功，机械能减小转化为内能，故D错误。
3、C
【解析】
AB．由于卫星a与卫星b质量未知，所以无法确卫星a的机械能与卫星b的机械能的关系，故选项AB错误；
CD．根据万有引力提供环绕天体的向心力，，得，卫星b和卫星c的运行半径相同，所以卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等，故选项C正确，D错误。
4、C
【解析】
考点：共点力平衡的条件及其应用．
专题：计算题．
分析：对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对木块受力分析即可．
解答：解：小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图

重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力．
故选C．
点评：静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势．
5、A
【解析】
设物体通过AB、BC所用时间分别为T，则B点的速度为：，根据△x=aT2得：，则；则.故选A．
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的公式以及推论，并能进行灵活的运用．
6、ACD
【解析】
A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得： ，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；
B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；
C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；
D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．
点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．
7、AC
【解析】
合外力所做的功等于物体动能的增量，所以A对，外力F做的功，摩擦力对物体B做的功跟弹簧的弹力对B做的功之和等于物体B的动能增量，B错，除去重力和弹簧的弹力以外的力对物体所做的功等于物体机械能的增量，所以以整体为研究对象可知外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和
C对，弹性势能是系统共有的所以外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功不等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和，D错
8、BCD
【解析】
以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：。由机械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动。
A.由上面分析可知，木块C向右运动，小车AB左运动，故A错误；
B.因为v1=-1m/s；v2=3m/s，木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1，故B正确；
C.木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB成为一个整体，总动量为0，整体的速度为0。所以木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动，故C正确；
D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s，与上述计算结果相符，故D正确。
9、ABD
【解析】
A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；
B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确
C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；
D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。
10、AD
【解析】
A．某个力对物体做负功，则这个力一定阻碍物体的运动；故A正确.
B．物体动能的变化由合外力做功衡量，而只知道一个力做负功不能确定合力做功情况，则不能确定动能是否增大；故B错误.
CD．力对物体做负功，可知此力与物体的运动方向的夹角为钝角或180°角；故C错误，D正确.

二、实验题
11、B 两球相碰后反弹 保证小球做平抛运动 m1 ·OM＋m1 ·ON=m1 ·OP m1 ·OM 1＋m1 ·ON1=m1 ·OP1
【解析】
(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。
A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A项错误；
B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B项正确；
C．不能说明上述AB规律中的任何一条，与分析不符，故C项错误；
D．能同时说明上述AB两条规律，与分析不符，故D项错误。
(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m1＞m1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。
[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动；
②[4].碰撞过程动量守恒，则
m1v0=m1v1+m1v1，
两边同时乘以时间t得：
m1v0•t=m1v1•t+m1v1•t，
则
m1•OP=m1•OM+m1•ON
[5].若碰撞为弹性碰撞，则
，
两边同时乘以时间的平方得

则得：
m1•OP1＝m1•OM1+m1•ON1．
12、 0.60 钢球的质量m
【解析】（1）由刻度尺读数法则可知：遮光条宽度为；
（2）小球通过光电门的速度为：，则需要验证：
即在误差允许范围内，等式成立，说明钢球F摆过程中机械能守恒；
（3）根据牛顿第二定律有：，解得：，可见还需要测量小球的质量m，才能求小球在最低点的速度，从而求出小球在最低点的动能，需要验证：即可验证机械能守恒定律。
点睛：本题考查验证机械能守恒定律，关键是明确实验原理，根据物理规律列出相应方程，然后求解讨论即可。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）1s（1）10m/s（3）45°
【解析】
（1）由竖直方向做自由落体运动，根据h＝gt1
可得时间为：
（1）运动员水平做匀速直线运动，则可得初速度大小为：
（3）运动员落地时，在竖直方向的分速度为：
vy=gt=10×1m/s=10m/s
则有：
得：θ=45°
14、 (1) (2) (3)
【解析】
(1) 若小球恰好不飞出斜劈，则小球到达最高点时二者的速度恰好相等，选取向右为正方向，由动量守恒可得：
mv0=(m+M)v
又

联立解得

(2) 设小球第一次从斜劈B滑下离开时，小球和斜劈B的速度分别为v1和v2
以向右为正方向，由动量守恒可得
mv0=mv1+Mv2
由机械能守恒可得

联立解得小球速度为

斜劈B速度为

小球压缩弹簧的过程中系统的机械能守恒小球的动能转化为弹簧的弹性势能，则：

(3) 设若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，说明小球与斜劈分离后小球的速度方向必定向左，而且大小小于等于斜劈的速度大小，即：，即

可得：

则

15、（1） vB＝；（2）（3）（4）
【解析】
(1)对A在木板B上的滑动过程，取A、B、C为一个系统，根据动量守恒定律有：
mv0＝m＋2mvB
解得vB＝
(2)对A在木板B上的滑动过程，A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量

解得
(3)对A滑上C直到最高点的作用过程，A、C系统水平方向上动量守恒，则有：
＋mvB＝2mv
A、C系统机械能守恒：

解得
(4)对A滑上C直到离开C的作用过程，A、C系统水平方向上动量守恒

A、C系统初、末状态机械能守恒，

解得vA＝.
所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为：

该题是一个板块的问题，关键是要理清A、B、C运动的物理过程，灵活选择物理规律，能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解．